[實用新型]回轉窯磁化焙燒無熱源延續還原裝置

有效

• 申請號: 201420133791.0
• 申請日: 2014-03-24
• 公開（公告）號: CN203866369U
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 王明華;雷鵬飛;權芳民;展仁禮;張頌堯;李慧春;邊立國;寇明月
• 申請（專利權）人: 甘肅酒鋼集團宏興鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C22B1/02
• 分類號: C22B1/02
• 代理公司: 甘肅省知識產權事務中心 62100
• 代理人: 張克勤

技術領域

本實用新型涉及冶煉設備技術領域，具體的說是一種節能減排的回轉窯磁化焙燒無熱源延續還原裝置。

背景技術

目前，國內外鐵礦石磁化焙燒還原過程全部集中在持續加熱的反應窯內，還原后600～950℃的高溫焙燒礦通過直接水冷或余熱回收等冷卻方法實現快速降溫，以防止焙燒礦的二次氧化。

現有的磁化焙燒及其冷卻方法主要存在如下問題：（1）鐵礦石需要在加熱還原窯內留存較長的磁化焙燒時間，才能完成全部還原過程，所需加熱煤、電等能源的用量較大；（2）冷卻降溫過程中容易產生焙燒礦的二次氧化；（3）完成還原后的焙燒礦高溫余熱難以得到有效回收利用；（4）冷卻降溫導致水等資源消耗，同時造成一定的環境污染。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種回轉窯磁化焙燒無熱源延續還原裝置，以解決鐵礦石在回轉窯磁化焙燒還原過程中所需水、電、煤等能源用量大，產生的余熱無法回收利用的問題。

為解決上述問題，本實用新型所采取的技術方案為：

一種回轉窯磁化焙燒無熱源延續還原裝置，它包括罐體，所述罐體設有物料入口、物料出口，所述罐體的上腔為延續還原區，下腔為換熱區，所述換熱區中設有換熱管，換熱管入口端設置在所述罐體的罐壁下側、換熱管出口端設置在所述罐體的罐壁中部，所述罐體的上腔罐壁上設有還原煤氣出口。

作為本實用新型的進一步改進，所述物料入口延伸向所述罐體的上腔內設有布料裝置。

作為本實用新型的更進一步改進，所述罐體的罐壁外側包裹有隔熱保溫材料。

作為本實用新型的更進一步改進，所述物料入口、物料出口的端口處均設有密封閥。

本實用新型罐體內腔分為延續還原區、換熱區，物料入口端與回轉窯的出口端密封連接，鐵礦石經回轉窯加熱到900~950℃，還原過程完成20～30%的預還原焙燒礦裝入本實用新型罐體內進行無熱源保溫還原，在延續還原區保溫40～60min，完成鐵礦石70～80%的全部還原過程，預還原焙燒礦中過剩碳含量為1.0～1.2%；還原反應產生CO和CO₂混合煤氣，CO氣體濃度可達50～65%，還原煤氣通過還原煤氣出口排出，可作為回轉窯的燃料收集利用；當焙燒礦溫度降至600℃后，物料向下流入換熱區進行冷卻，冷空氣從換熱管入口端進入換熱管中，與高溫物料進行熱交換，使物料的溫度降至200℃以下，從物料出口端排出罐體；換熱管中被加熱的空氣作為回轉窯的助燃空氣進行收集利用；本實用新型的使用實現了鐵礦石的自還原、降溫作業，節能減排，減少環境污染。

本實用新型的有益效果為：

（1）通過本實用新型的使用，使鐵礦石磁化焙燒的大部分還原過程從回轉窯轉移到本裝置中進行，可有效縮短鐵礦石在回轉窯內停留時間，提高回轉窯產能；

（2）本實用新型利用高溫預還原焙燒礦的余熱完成磁化焙燒全部還原過程，降低了還原碳的消耗量，同時將罐體內產生的還原煤氣收集作為回轉窯的燃料，被加熱的空氣收集作為回轉窯助燃空氣，使高溫物料余熱得到高效利用；

（3）鐵礦石的還原焙燒、降溫作業在密閉罐體中進行，避免了二次氧化的發生；

（4）回轉窯窯尾的煤粉配入量由2.0～5.0%下降到1.2～2.0%，回轉窯排出的煙氣中CO含量由4～6%下降到1～2%，減少了磁化焙燒過程對環境的污染。

說明書附圖

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖中：1、物料入口，2、密封閥，3、還原煤氣出口，4、罐體，5、換熱管出口端，6、換熱管道，7、隔熱保溫材料，8、物料出口，9、延續還原區，10、換熱管入口端，11、換熱區，12、布料裝置。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步的詳細說明。

如圖1所示的一種回轉窯磁化焙燒無熱源延續還原裝置，它包括罐體4，罐體4設有物料入口1、物料出口8，罐體4的上腔為延續還原區9，下腔為換熱區11，換熱區11中設有換熱管6，換熱管入口端10設置在罐體4的罐壁下側、換熱管出口端5設置在罐體4的罐壁中部，罐體4的上腔罐壁上設有還原煤氣出口3。

物料入口1延伸向罐體4的上腔內設有布料裝置12。

罐體4的罐壁外側包裹有隔熱保溫材料7。

物料入口2、物料出口8的端口處均設有密封閥2。

本實用新型的工作過程為：

鐵礦石經回轉窯加熱到900~950℃，還原過程完成20～30%，通過物料入口2裝入本實用新型罐體4內，進行后續的無熱源保溫還原，在延續還原區9保溫停留40～60min，完成鐵礦石70～80%的全部還原過程，還原反應產生的CO和CO₂混合煤氣從還原煤氣出口3排出，作為回轉窯的燃料收集利用；當焙燒礦溫度降至600℃后，物料向下流入換熱區11進行冷卻，冷空氣從換熱管入口端10進入換熱管6中，與高溫物料進行熱交換，被加熱的空氣從換熱管出口端5排出，作為回轉窯的助燃空氣進行收集利用；物料的溫度降至200℃后，從物料出口8排出罐體4。本實用新型的使用實現了鐵礦石的自還原、降溫作業，節能減排，減少了環境污染。